JP4467195B2

JP4467195B2 - Lead frame and semiconductor device storage package using the same

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Publication number: JP4467195B2
Application number: JP2001019611A
Authority: JP
Inventors: 武彦林
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2021-01-29
Also published as: JP2002222909A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子と外部電気回路等とを電気的に接続するためのリードフレーム、およびそのリードフレームを用いた半導体素子収納用パッケージに関し、特に複数の外部リード端子が連結部材により連結されたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大規模集積回路素子（ＬＳＩ）等の半導体素子を収容する半導体素子収納用パッケージ（以下、半導体パッケージという）は、一般に、図２に平面図で、および図３に断面図（図２のＡ−Ａ線における断面図）で示すように、酸化アルミニウム焼結体等から成り、上面に半導体素子２を載置し搭載するためのメタライズ層等から成る搭載部１ａおよび搭載部１ａの周辺から外周縁にかけて導出するタングステン，モリブデン，マンガン等の高融点金属から成る複数個のメタライズ配線導体３を有する絶縁基体１と、半導体素子２の各電極を外部電気回路に接続するためのメタライズ配線導体３にその一端を絶縁基体１の側辺より外側に突出するようにして銀ろう等のろう材を介して取着された鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等から成る複数個の外部リード端子５とから構成されている。
【０００３】
そして、絶縁基体１の搭載部１ａに半導体素子２をガラス，樹脂，ろう材等の接着材を介して接着固定するとともに、半導体素子２の各電極をメタライズ配線導体３にボンディングワイヤ４を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基体１の上面に半導体素子２およびボンディングワイヤ４を封止するようにして図示しない樹脂製封止材を固着させることによって最終製品としての半導体装置となる。
【０００４】
なお、上記の半導体パッケージにおいては、各外部リード端子５の絶縁基体１の側辺より外側に突出する部位が、側辺毎に酸化アルミニウム焼結体等の電気絶縁性材料より成る帯状の絶縁支持部材６に連結されており、絶縁支持部材６で隣接する外部リード端子５間の間隔を一定に維持するとともに、外力による外部リード端子５の大きな変形を防止することによって、隣接する外部リード端子５間の電気的短絡を阻止している。そうして絶縁支持部材６は各外部リード端子５を電気的に独立した状態で支持し、各外部リード端子５に電気的検査装置のプローブを接触させて絶縁基体１に搭載する半導体素子２の電気特性をチェックする際に、その特性チェックの作業性を良好なものにしている。
【０００５】
また、帯状の各絶縁支持部材６は、その端部に接合された鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等から成るＬ字状の連結金具７によって隣接する端部同士が結合されて外部リード端子５を支持する支持枠体を形成しており、この連結金具７によって外力による外部リード端子５の変形をより有効に防止している。
【０００６】
これら外部リード端子５および連結金具７の絶縁支持部材６への接合は、連結金具７および外部リード端子５の各々の接合部の形状に対応した形状のメタライズ金属層６ａ，６ｂを、絶縁支持部材６の表面に互いに絶縁して形成しておくとともに、メタライズ金属層６ａ，６ｂ上に銀ろう等のろう材と外部リード端子５、連結金具７を所定の順序で所定の位置に位置合わせして載置して、これらを加熱装置内に通し、ろう材を加熱溶融してろう付けすることによって行なわれる。
【０００７】
また、図２の半導体パッケージは、図４に示すリードフレーム１５を用いたものであり、リードフレーム１５は、各外部リード端子５の一端が連結された連結基部５ａと各外部リード端子５の他端が連結されたタイバー５ｂとを有している。各外部リード端子５の一端側には切断部５ｃが形成されており、この切断部５ｃは、図５に示すように板状の外部リード端子５の上面または下面に幅方向に横断する溝１０が形成されて成るものである。そして、外部リード端子５の溝１０より僅かに外周側（タイバー５ｂ側）が絶縁基体１の外周部に形成されたメタライズ層等にロウ付けされる。
【０００８】
また、図５（ｂ）｛（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図｝に示すように、連結基部５ａは、絶縁基体１とのロウ付け部から絶縁基体１の中心部に向かって、絶縁基体１の上面から漸次離れていくように傾斜しており、連結基部５ａを切断部５ｃで折り曲げて切断する際に連結基部５ａが半導体素子２を搭載する搭載部１ａやメタライズ配線導体３に接触しないようにされている。
【０００９】
そして、このようなリードフレーム１５は、半導体パッケージに以下のようにして設けられる。まず、図４に示すように、四角形の絶縁基体１の各辺部の上面または下面に、連結基部５ａとタイバー５ｂとが付属した状態のリードフレーム１５が、その連結基部５ａ付近の一端側がロウ付け接合される。また、リードフレーム１５のタイバー５ｂ付近の他端側が絶縁支持部材６に支持されるようにロウ付けされる。
【００１０】
次に、タイバー５ｂと絶縁支持部材６との間に設けられた切断部５ｄを折り曲げて切断し、連結基部５ａと絶縁基板１に対するロウ付け部との間の切断部５ｃを折り曲げて切断することにより、図２の構成の半導体パッケージとなる。なお、切断部５ｄは、切断部５ｃの溝１０と同様の溝が形成された部分であり、数回折り曲げることにより切断可能なものである。
【００１１】
上記のような切断部を有するリードフレームの他の従来例として、半導体チップが固着される表面を備えた支持板と、支持板と一体に形成されかつ支持板の一端の境界部から連続して導出されたガイドリードを有し、支持板の表面はガイドリードの表面とほぼ同一平面をなし、引張力によって破断が可能な小断面部が支持板の境界部付近のガイドリードに設けられ、支持板の表面を含み支持板が封止樹脂で被覆された樹脂封止型半導体装置用リードフレームにおいて、半導体チップが固着される位置から完全に離間した支持板の表面に複数本の環状の溝を同心状に形成し、環状の溝によりガイドリードと支持板との境界部を包囲したものが提案されている（従来例Ａ：実公平７−４１１６５号公報参照）。
【００１２】
上記の構成により、支持板の表面を伝播する全方向の引張応力を減少させるとともに、支持板の境界部に可撓性を付与して、引き抜き破断時の衝撃力を半導体チップから離れた位置で２段階で緩衝することが可能となる。
【００１３】
また、上記の構成において、支持板に形成された貫通孔のガイドリード側の端部とガイドリードおよび支持板の境界部との間に環状の溝を形成したもの、また、小断面部がくさび形状に形成された一対の切欠部と、一対の切欠部の間に形成された孔とを有するものが開示されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示したような従来の半導体パッケージにおいては、リードフレーム１５の連結基部５ａ側の切断部５ｃに形成された溝１０が、外部リード端子５の幅方向に横断するように形成されたものであるため、切断部５ｃの強度が小さくなり、連結基部５ａを１，２回折り曲げたり、連結基部５ａに他の部品や人が接触しただけで一部の外部リード端子５が切断されてしまい所定の位置に正確にろう付けできないという問題があった。
【００１５】
そして連結基部５ａは半導体素子２を搭載する搭載部１ａやメタライズ配線導体３に近接しているため、連結基部５ａが容易に変形したり切断されて半導体素子２を搭載する搭載部１ａやメタライズ配線導体３に傷がついたりメタライズ層が剥れる等して断線やショートが発生してしまい、その結果、搭載される半導体素子２の電極を外部電気回路の配線導体に正確に接続できないという問題があった。
【００１６】
また、従来例Ａのように、リードフレーム１５の連結基部５ａ側の切断部５ｃとして、くさび形状に形成された一対の切欠部と一対の切欠部の間に形成された孔とを設けた構成では、孔は厚さ方向に対称的な形状であるため、外部リード端子５を捩るようなモーメントが加わった場合にそのモーメントに対する強度がほとんどないため容易に捩り変形を起こす。その結果、隣接する外部リード端子５間がショートし易くなり、搭載される半導体素子２の電極を外部電気回路の配線導体に正確に接続できないという問題点があった。
【００１７】
さらに、従来例Ａのようなくさび形状に形成された一対の切欠部を形成した場合、くさび形状の角部が１，２回の折り曲げで容易に破断されるため、強度的に不十分なものであった。
【００１８】
従って、本発明は上記事情に鑑みて完成されたものであり、その目的は、リードフレームの連結基部側の切断部が３〜４回の折り曲げで切断されるような適度な強度を保持しており、１，２回の折り曲げや連結基部に他の部品や人が接触しただけで一部の外部リード端子が切断されるようなことがなく所定の位置に正確にろう付けできるようにすることにある。そして、連結基部が容易に変形したり切断されることにより、搭載部やメタライズ配線導体に傷がついたりメタライズ層が剥れる等して断線やショートが発生するのをなくし、搭載される半導体素子の電極を外部電気回路の配線導体に正確に接続できるようにすることにある。
【００１９】
また、外部リード端子の捩り変形に対する強度が向上し、捩り変形による隣接した外部リード端子間の接触によるショートを抑えることができ、半導体素子の電極を外部電気回路の配線導体に正確に接続できるようにすることにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明のリードフレームは、平板状の連結基部と、該連結基部の縁部から互いに略平行に伸びるように形成された板状の複数の外部リード端子と、該複数の外部リード端子の先端部に設けられたタイバーとを具備し、前記外部リード端子の前記連結基部近傍の部位に切断部が設けられたリードフレームにおいて、前記外部リード端子は前記切断部より前記連結基部側の幅が前記切断部より前記タイバー側の幅よりも広くなっており、前記切断部は前記外部リード端子の幅方向の両側に形成された円弧状の切欠部と該切欠部間に両切欠部に非接触で形成された溝とから成り、該溝の平面視における形状は、円形、楕円形および長円形のうちのいずれかであることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、上記の構成により、外部リード端子は切断部より連結基部側の幅が切断部よりタイバー側の幅よりも広くなっていることから、切断時の外力は切断部に集中し易くなり、確実に切断部にて比較的容易に切断し得る。また、切断部が外部リード端子の幅方向の両側に形成された円弧状の切欠部とその切欠部間に両切欠部に非接触で形成された溝とから成ることで、切断部が３〜４回の折り曲げで切断されるような適度な強度を保持するものとなり、１，２回の折り曲げや連結基部に他の部品や人が接触しただけで一部の外部リード端子が切断されるようなことがなくなる。また、溝の平面視における形状は、円形、楕円形および長円形のうちのいずれかであることから、切断部に適度な強度を付与する点で、溝にかかる応力を分散させて溝部の強度を高めることができる。
【００２２】
従って、連結基部が容易に変形したり切断されることにより、搭載部やメタライズ配線導体に傷がついたりメタライズ層が剥れる等して断線やショートが発生するのをなくし、搭載される半導体素子の電極を外部電気回路の配線導体に正確に接続できるようになる。
【００２３】
また、外部リード端子を捩るようなモーメントが加わっても、切断部は適度な強度が付与されて変形し難くなっているとともに、溝により厚さ方向で非対称となっているため、捩り変形するよりも溝が形成された面側へ折れるように変形し易くなり、隣接した外部リード端子間の接触によるショートを抑えることができ、半導体素子の電極を外部電気回路の配線導体に正確に接続できる。即ち、捩り変形に対する強度が向上したものとなる。
【００２４】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、上面の中央部に半導体素子を搭載する搭載部を有する略四角形の絶縁基体と、該絶縁基体の各辺より突出する複数の外部リード端子と、該外部リード端子を前記辺毎に連結する帯状の絶縁支持部材と、隣接する絶縁支持部材の端部を連結する略Ｌ字状の連結金具とを具備した半導体素子収納用パッケージにおいて、前記外部リード端子は、請求項１記載のリードフレームの前記外部リード端子が前記切断部よりタイバー側の部位で前記上面の辺部にロウ付けされたものであることを特徴とする。
【００２５】
本発明は、上記の構成により、本発明のリードフレームを用いたことで、外部リード端子が変形することによる隣接した外部リード端子間のショートが抑制され、また、連結基部が容易に変形したり切断されることにより、搭載部やメタライズ配線導体に傷がついたりメタライズ層が剥れる等して断線やショートが発生するのをなくし、搭載される半導体素子の電極を外部電気回路の配線導体に正確に接続できるようになり信頼性の高い半導体パッケージとなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明を以下に詳細に説明する。図１は本発明のリードフレームについて実施の形態の一例を示すものであり、同図（ａ）は外部リード端子の連結基部側の切断部の部分拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。また、本発明の半導体パッケージの基本構成は図２〜図４のものと同様であり、以下図１〜図４に基いて説明する。
【００２７】
これらの図において、１は四角形の絶縁基体、１ａは半導体素子２の搭載部、２は半導体素子、３はメタライズ配線導体、４はボンディングワイヤ、５は外部リード端子、６は絶縁支持部材、７は連結金具、１１は溝、１２は切欠部、１５はリードフレームである。また、５ａは連結基部、５ｂはタイバー、５ｃ，５ｄは切断部、６ａ，６ｂはメタライズ金属層である。
【００２８】
本発明のリードフレーム１５は、平板状の連結基部５ａと、連結基部５ａの縁部から互いに略平行に伸びるように形成された板状の複数の外部リード端子５と、複数の外部リード端子５の先端部に設けられたタイバー５ｂとを具備し、外部リード端子５の連結基部５ａ近傍の部位に切断部５ｃが設けられたものである。
【００２９】
そして、外部リード端子５は切断部５ｃより連結基部５ａ側の幅が切断部５ｃよりタイバー５ｂ側の幅よりも広くなっている。外部リード端子５の連結基部５ａ側の幅広部の幅ｗ１に対するタイバー５ｂ側の幅狭部の幅ｗ２は、ｗ２＝０．２５ｗ１〜０．８ｗ１とするのがよく、０．２５ｗ１未満では、切断部５ｃの強度が小さいため容易に切断されてしまい、捩れるようなモーメントが加わると容易に変形が起こり、外部リード端子５間のショートが発生しやすくなる。そして、０．８ｗ１を超えると、切断部５ｃの強度が大きくなり切断部５ｃの切断に大きな力が必要となる。
【００３０】
また、切断部５ｃは外部リード端子５の幅方向の両側に形成された円弧状の切欠部１２と切欠部１２間に両切欠部１２に非接触で形成された溝１１とから成る。この円弧状の切欠部１２の曲率半径は０．０５〜０．３ｍｍがよく、０．０５ｍｍ未満では、切欠部１２が非常に小さくなるため切欠部１２の形成が難しく、また切断部５ｃへ切断の力が集中せず、切断部５ｃの切断に大きな力が必要となる。０．３ｍｍを超えた場合にも、切断部５ｃの幅に対し切欠部１２の曲率半径が大きいため切欠部１２が直線的となり、切断部５ｃへ切断の力が集中せず、切断部５ｃの切断に大きな力が必要となる。
【００３１】
溝１１の深さは、外部リード端子５の厚さの５０〜７０％程度がよく、５０％未満では、切断部５ｃの強度が大きくなるため切断部５ｃの切断に大きな力が必要となる。７０％を超えると、切断部５ｃの強度が小さくなり、１，２回の折り曲げや連結基部５ａに他の部品や人が接触しただけで一部の外部リード端子５が切断されてしまい、所定の位置に正確にろう付けできなくなる。
【００３２】
また、溝１１と切欠部１２との間隔は、１０〜５０μｍ程度がよく、１０μm未満では、切断部５ｃの強度が小さくなり、１，２回の折り曲げや連結基部５ａに他の部品や人が接触しただけで一部の外部リード端子５が切断されてしまい、所定の位置に正確にろう付けできなくなる。５０μmを超えると、切断部５ｃの強度が大きくなり、切断部５ｃの切断に大きな力が必要となる。
【００３３】
さらに、溝１１の平面視における形状は、円形、楕円形、長円形のうちのいずれかであり、切断部５ｃに適度な強度を付与する点で、これらの形状は溝１１にかかる応力を分散させて溝１１部の強度を高めることができる。
【００３４】
本発明のリードフレーム１５は、例えば鉄−ニッケル−コバルト合金等のインゴット（塊）を圧延加工法や打ち抜き加工法等の従来周知の金属加工法を採用することによって所定の形状に形成される。また、その露出表面にニッケル，金等の耐蝕性に優れ、かつロウ材との濡れ性の良い金属をめっき法により１〜２０μｍの厚みに被着させることが良く、外部リード端子５の酸化腐食を有効に防止することができる。
【００３５】
本発明の半導体パッケージは、上面の中央部に半導体素子２を搭載する搭載部１ａを有する略四角形の絶縁基体１と、絶縁基体１の各辺より突出する複数の外部リード端子５と、外部リード端子５を辺毎に連結する帯状の絶縁支持部材６と、隣接する絶縁支持部材６の端部を連結する略Ｌ字状の連結金具７とを具備し、外部リード端子５は、上記本発明のリードフレーム１５の外部リード端子５が切断部５ｃよりタイバー５ｂ側の部位で絶縁基体１の上面の辺部にロウ付けされたものである。
【００３６】
そして、本発明の半導体パッケージは、酸化アルミニウム焼結体等から成り、上面に半導体素子２を載置し搭載するためのメタライズ層等から成る搭載部１ａおよび搭載部１ａの周辺から外周縁にかけて導出するタングステン，モリブデン，マンガン等の高融点金属から成る複数個のメタライズ配線導体３を有する絶縁基体１と、半導体素子２の各電極を外部電気回路に接続するためのメタライズ配線導体３にその一端を絶縁基体１の辺より外側に突出するようにして銀ろう等のろう材を介して取着された鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等から成る複数個の外部リード端子５とから構成されている。
【００３７】
そして、搭載部１ａに半導体素子２をガラス，樹脂，ろう材等の接着材を介して接着固定するとともに、半導体素子２の各電極をメタライズ配線導体３にボンディングワイヤ４を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基体１の上面に半導体素子２およびボンディングワイヤ４を封止するようにして図示しない樹脂製封止材を固着させることによって最終製品としての半導体装置となる。
【００３８】
なお、本発明の半導体パッケージにおいては、各外部リード端子５の絶縁基体１の側辺より外側に突出する部位が、側辺毎に酸化アルミニウム焼結体等の電気絶縁性材料より成る帯状の絶縁支持部材６に連結されており、絶縁支持部材６で隣接する外部リード端子５間の間隔を一定に維持するとともに、外力による外部リード端子５の大きな変形を防止することによって、隣接する外部リード端子５間の電気的短絡を阻止している。そうして絶縁支持部材６は各外部リード端子５を電気的に独立した状態で支持し、各外部リード端子５に電気的検査装置のプローブを接触させて絶縁基体１に搭載する半導体素子２の電気特性をチェックする際に、その特性チェックの作業性を良好なものにしている。
【００３９】
また、帯状の各絶縁支持部材６は、その端部に接合された鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等から成るＬ字状の連結金具７によって隣接する端部同士が連結されて外部リード端子５を支持する支持枠体を形成しており、この連結金具７によって外力による外部リード端子５の変形をより有効に防止している。
【００４０】
これら外部リード端子５および連結金具７の絶縁支持部材６への接合は、連結金具７および外部リード端子５の各々の接合部の形状に対応した形状のメタライズ金属層６ａ，６ｂを、絶縁支持部材６の表面に互いに絶縁して形成しておくとともに、メタライズ金属層６ａ，６ｂ上に銀ろう等のろう材と外部リード端子５、連結金具７を所定の順序で所定の位置に位置合わせして載置して、これらを加熱装置内に通し、ろう材を加熱溶融してろう付けすることによって行なわれる。
【００４１】
また、本発明の半導体パッケージは、図４のリードフレーム１５を用いたものであり、リードフレーム１５は、各外部リード端子５の一端が連結された連結基部５ａと各外部リード端子５の他端が連結されたタイバー５ｂとを有している。各外部リード端子５の一端側には切断部５ｃが形成されている。そして、外部リード端子５の溝１１より僅かにタイバー５ｂ側が絶縁基体１の上面の辺部に形成されたメタライズ層等にロウ付けされる。
【００４２】
また、図１（ｂ）に示すように、連結基部５ａは、絶縁基体１とのロウ付け部から絶縁基体１の中心部に向かって、絶縁基体１の上面から漸次離れていくように傾斜しており、連結基部５ａを切断部５ｃで折り曲げて切断する際に連結基部５ａが半導体素子２を搭載する搭載部１ａやメタライズ配線導体３に接触しないようにされている。
【００４３】
そして、リードフレーム１５は、半導体パッケージに以下のようにして設けられる。まず、図４に示すように、四角形の絶縁基体１の上面または下面の各辺部に、連結基部５ａとタイバー５ｂとが付属した状態のリードフレーム１５が、その連結基部５ａ付近の一端側がロウ付け接合される。また、リードフレーム１５のタイバー５ｂ付近の他端側が絶縁支持部材６に支持されるようにロウ付けされる。
【００４４】
次に、タイバー５ｂと絶縁支持部材６との間の切断部５ｄを折り曲げて切断し、連結基部５ａと絶縁基板１に対するロウ付け部との間の切断部５ｃを折り曲げて切断することにより、図２の半導体パッケージとなる。なお、切断部５ｄは、板状の外部リード端子５の上面または下面に幅方向に横断する溝や幅方向の両端に非接触の溝等が形成されて成り、数回折り曲げることにより切断可能なものである。
【００４５】
また、絶縁基体１は搭載部１ａの周辺から外周縁にかけて複数個のメタライズ配線導体３が被着形成されており、これらメタライズ配線導体３の搭載部１ａの周辺部位には半導体素子２の各電極がボンディングワイヤ４を介して電気的に接続されることとなる。
【００４６】
メタライズ配線導体３は、例えばタングステン，モリブデン，マンガン等の高融点金属から成り、これらタングステン等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤や溶媒を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに予め従来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって絶縁基体１の搭載部１ａの周辺から外周縁にかけて被着される。
【００４７】
なお、メタライズ配線導体３は、その露出表面にニッケル，金等の耐蝕性に優れ、かつろう材との濡れ性の良い金属をめっき法により１〜２０μｍの厚みに被着させておくのがよく、その場合メタライズ配線導体３とボンディングワイヤ４との接続およびメタライズ配線導体３への外部リード端子５の取着を強固となすことができる。
【００４８】
また、絶縁基体１の上面の辺部に形成されかつメタライズ配線導体３に接続されたメタライズ層に銀ろう等のろう材を介して取着される外部リード端子５は、鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属材料から成り、外部リード端子５を外部電気回路に接続することによって、半導体素子２の各電極はメタライズ配線導体３および外部リード端子５を介して外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【００４９】
外部リード端子５が連結される帯状の絶縁支持部材６は、例えば酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成り、従来周知のドクターブレード法等を採用することによって得られたセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工または切断加工を施して所定の形状と成し、高温で焼成することによって製作される。
【００５０】
なお、絶縁支持部材６はその表面に複数のメタライズ金属層６ａ，６ｂが被着形成されている。このメタライズ金属層６ａ，６ｂはタングステン，モリブデン等の高融点金属粉末から成る金属ペーストを絶縁支持部材６となるセラミックグリーンシートに予め従来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印刷しておくことによって形成される。従って、絶縁支持部材６の表面には、外部リード端子５の接合部の形状に対応した形状のメタライズ金属層６ｂが互いに絶縁して被着形成されており、このメタライズ金属層６ｂに外部リード端子５がろう付けされる。
【００５１】
また、絶縁支持部材６の各々の両端部には略Ｌ字状の連結金具７が接合されており、隣接する絶縁支持部材６同士が連結金具７で連結されて絶縁支持部材６と連結金具７とから構成される外部リード端子５を支持する支持枠体が形成され、これによって外力の印加による外部リード端子５の変形がさらに有効に防止されている。
【００５２】
なお、絶縁支持部材６の両端部には連結金具７の接合部の形状に対応した形状のメタライズ金属層６ａがその表面に被着形成されており、このメタライズ金属層６ａに連結金具７がろう付けされている。
【００５３】
絶縁支持部材６への外部リード端子５の接合は、絶縁基体１の側辺より突出する各外部リード端子５の一端を絶縁支持部材６のメタライズ金属層６ｂに銀ろう等のろう材を介してろう付け固定することによって行なわれる。
【００５４】
連結金具７は、例えば鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属材料から成り、絶縁支持部材６への連結金具７の接合は各連結金具７の両端部を各絶縁支持部材６の端部のメタライズ金属層６ａに銀ろう等のろう材を介してろう付け固定することによって行なわれる。また、連結金具７は、例えば鉄−ニッケル−コバルト合金等のインゴット（塊）に圧延加工法や打ち抜き加工法等の従来周知の金属加工法を採用することによって所定の形状に形成される。
【００５５】
かくして、本発明の半導体パッケージによれば、外部リード端子５の切断時の外力は切断部５ｃに集中し易くなり、確実に切断部５ｃにて比較的容易に切断し得る。また、切断部５ｃが３〜４回の折り曲げで切断されるような適度な強度を保持するものとなり、１，２回の折り曲げや連結基部５ａに他の部品や人が接触しただけで一部の外部リード端子５が切断されるようなことがなくなる。従って、連結基部５ａが容易に変形したり切断されることにより、搭載部１ａやメタライズ配線導体３に傷がついたりメタライズ層が剥れる等して断線やショートが発生するのをなくし、搭載される半導体素子２の電極を外部電気回路の配線導体に正確に接続できるようにすることにある。
【００５６】
また、外部リード端子５を捩るようなモーメントが加わっても、切断部５ｃは適度な強度が付与されて変形し難くなっているとともに、溝１１により厚さ方向で非対称となっているため、捩り変形するよりも溝１１が形成された面側へ折れるように変形し易くなり、隣接した外部リード端子５間の接触によるショートを抑えることができる。
【００５７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は、外部リード端子は切断部より連結基部側の幅が切断部よりタイバー側の幅よりも広くなっており、切断部は外部リード端子の幅方向の両側に形成された円弧状の切欠部と切欠部間に両切欠部に非接触で形成された溝とから成り、この溝の平面視における形状は、円形、楕円形および長円形のうちのいずれかであることにより、外部リード端子の切断時の外力は切断部に集中し易くなり、確実に切断部にて比較的容易に切断し得る。また、切断部が３〜４回の折り曲げで切断されるような適度な強度を保持するものとなり、１，２回の折り曲げや連結基部に他の部品や人が接触しただけで一部の外部リード端子が切断されるようなことがなくなる。また、溝の平面視における形状は、円形、楕円形および長円形のうちのいずれかであることから、切断部に適度な強度を付与する点で、溝にかかる応力を分散させて溝部の強度を高めることができる。従って、連結基部が容易に変形したり切断されることにより、搭載部やメタライズ配線導体に接触し、傷がついたりメタライズ層が剥れる等して断線やショートが発生してしまい、その結果、搭載される半導体素子の電極を外部電気回路の配線導体に正確に接続できないという問題を解消し得る。
【００５９】
また、外部リード端子を捩るようなモーメントが加わっても、切断部は適度な強度が付与されて変形し難くなっているとともに、溝により厚さ方向で非対称となっているため、捩り変形するよりも溝が形成された面側へ折れるように変形し易くなり、隣接した外部リード端子間の接触によるショートを抑えることができる。即ち、捩り変形に対する強度が向上したものとなる。
【００６０】
本発明の半導体素子収納用パッケージは、上面の中央部に半導体素子を搭載する搭載部を有する略四角形の絶縁基体と、絶縁基体の各辺より突出する複数の外部リード端子と、外部リード端子を辺毎に連結する帯状の絶縁支持部材と、隣接する絶縁支持部材の端部を連結する略Ｌ字状の連結金具とを具備し、外部リード端子は、本発明のリードフレームの外部リード端子が切断部よりタイバー側の部位で上面の辺部にロウ付けされたものであることにより、外部リード端子が変形することによる隣接した外部リード端子間のショートが抑制され、また、連結基部が容易に変形したり切断されることにより、搭載部やメタライズ配線導体に傷がついたりメタライズ層が剥れる等して断線やショートが発生してしまい、その結果、搭載される半導体素子の電極を外部電気回路の配線導体に正確に接続できないといったことがなくなり、信頼性の高い半導体パッケージとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明のリードフレームについて連結基部近傍の切断部を示す部分拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図２】本発明の半導体パッケージの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】本発明のリードフレームの平面図である。
【図５】（ａ）は従来のリードフレームについて連結基部近傍の切断部を示す部分拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【符号の説明】
１：絶縁基体
１ａ：搭載部
２：半導体素子
５：外部リード端子
５ａ：連結基部
５ｂ：タイバー
５ｃ，５ｄ：切断部
６：絶縁支持部材
７：連結金具[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lead frame for electrically connecting a semiconductor element and an external electric circuit, and a package for housing a semiconductor element using the lead frame, and more particularly, a plurality of external lead terminals are connected by a connecting member. About things.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a package for housing a semiconductor element (hereinafter referred to as a semiconductor package) that houses a semiconductor element such as a large-scale integrated circuit element (LSI) is generally a plan view in FIG. 2 and a cross-sectional view in FIG. As shown by a cross-sectional view taken along the line A-A), the mounting portion 1a is formed of an aluminum oxide sintered body and the like, and includes a metallized layer and the like for mounting and mounting the semiconductor element 2 on the upper surface. An insulating substrate 1 having a plurality of metallized wiring conductors 3 made of a refractory metal such as tungsten, molybdenum, manganese, and the like, and metallized wiring conductors 3 for connecting each electrode of the semiconductor element 2 to an external electric circuit. An iron-nickel-cobalt alloy or iron-nicke attached with a brazing material such as silver brazing so that one end protrudes outward from the side of the insulating substrate 1. And a plurality of external lead terminals 5 which consists of an alloy or the like.
[0003]
Then, the semiconductor element 2 is bonded and fixed to the mounting portion 1a of the insulating base 1 through an adhesive such as glass, resin, or brazing material, and each electrode of the semiconductor element 2 is bonded to the metallized wiring conductor 3 via the bonding wire 4. Electrical connection is made, and then a resin sealing material (not shown) is fixed to the upper surface of the insulating substrate 1 so as to seal the semiconductor element 2 and the bonding wire 4 to obtain a semiconductor device as a final product.
[0004]
In the semiconductor package described above, the portion of each external lead terminal 5 that protrudes outward from the side of the insulating base 1 is a strip-shaped insulating support made of an electrically insulating material such as an aluminum oxide sintered body for each side. It is connected to the member 6 and maintains a constant distance between the adjacent external lead terminals 5 by the insulating support member 6 and prevents the external lead terminals 5 from being greatly deformed by an external force. The electrical short circuit between them is prevented. Thus, the insulating support member 6 supports each external lead terminal 5 in an electrically independent state, and a probe of an electrical inspection device is brought into contact with each external lead terminal 5 so as to mount the semiconductor element 2 mounted on the insulating base 1. When checking the electrical characteristics, workability of the characteristics check is improved.
[0005]
The strip-shaped insulating support members 6 are connected to each other by L-shaped connecting fittings 7 made of iron-nickel-cobalt alloy, iron-nickel alloy, or the like joined to the ends thereof. A support frame for supporting the lead terminals 5 is formed, and the connecting metal fittings 7 effectively prevent the external lead terminals 5 from being deformed by an external force.
[0006]
The external lead terminal 5 and the connecting metal fitting 7 are joined to the insulating support member 6 with the metallized metal layers 6a and 6b having shapes corresponding to the shapes of the joints of the connecting metal 7 and the external lead terminal 5, respectively. 6 is formed on the metallized metal layers 6a and 6b by aligning the brazing material such as silver brazing, the external lead terminal 5 and the connecting metal fitting 7 at a predetermined position in a predetermined order. It is carried out by placing them, passing them through a heating device, and brazing the brazing material by heating and melting.
[0007]
The semiconductor package of FIG. 2 uses the lead frame 15 shown in FIG. 4, and the lead frame 15 includes a connection base portion 5 a to which one end of each external lead terminal 5 is connected and each external lead terminal 5. The tie bar 5b is connected to the ends. A cutting portion 5c is formed on one end side of each external lead terminal 5, and this cutting portion 5c is a groove 10 that crosses the upper or lower surface of the plate-like external lead terminal 5 in the width direction as shown in FIG. Is formed. Then, the outer peripheral side (tie bar 5 b side) slightly from the groove 10 of the external lead terminal 5 is brazed to a metallized layer or the like formed on the outer peripheral portion of the insulating base 1.
[0008]
Further, as shown in FIG. 5B (a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 5A), the connecting base portion 5a is insulated from the brazed portion with the insulating base 1 toward the central portion of the insulating base 1. The base 1 is inclined so as to gradually move away from the upper surface, and the base 5a is in contact with the mounting portion 1a on which the semiconductor element 2 is mounted and the metallized wiring conductor 3 when the base 5a is bent and cut at the cutting portion 5c. Not to be.
[0009]
Such a lead frame 15 is provided in the semiconductor package as follows. First, as shown in FIG. 4, a lead frame 15 with a connecting base portion 5a and a tie bar 5b attached to the upper surface or the lower surface of each side portion of the rectangular insulating base 1 has one end side in the vicinity of the connecting base portion 5a. Bonded together. Further, the other end side of the lead frame 15 near the tie bar 5 b is brazed so as to be supported by the insulating support member 6.
[0010]
Next, the cutting portion 5d provided between the tie bar 5b and the insulating support member 6 is bent and cut, and the cutting portion 5c between the connecting base portion 5a and the brazing portion with respect to the insulating substrate 1 is bent and cut. Thus, the semiconductor package having the configuration of FIG. 2 is obtained. The cut portion 5d is a portion where a groove similar to the groove 10 of the cut portion 5c is formed, and can be cut by bending several times.
[0011]
As another conventional example of a lead frame having a cut portion as described above, a support plate having a surface to which a semiconductor chip is fixed, a support plate formed integrally with the support plate, and continuously from a boundary portion at one end of the support plate It has a derived guide lead, the surface of the support plate is almost flush with the surface of the guide lead, and a small cross section that can be broken by tensile force is provided on the guide lead near the boundary of the support plate. In a lead frame for a resin-encapsulated semiconductor device, which includes the surface of the plate and the support plate is covered with a sealing resin, a plurality of annular grooves are formed on the surface of the support plate that is completely separated from the position where the semiconductor chip is fixed. A concentrically formed annular groove surrounding the boundary between the guide lead and the support plate has been proposed (refer to Conventional Example A: Japanese Utility Model Publication No. 7-41165).
[0012]
With the above configuration, the tensile stress in all directions propagating on the surface of the support plate is reduced, and flexibility is provided to the boundary portion of the support plate, so that the impact force at the time of pulling and breaking is separated from the semiconductor chip. It becomes possible to buffer in two stages.
[0013]
Further, in the above configuration, an annular groove is formed between the end portion on the guide lead side of the through hole formed in the support plate and the boundary portion between the guide lead and the support plate, and the small cross-sectional portion has a wedge. What has a pair of notch part formed in the shape and the hole formed between a pair of notch part is disclosed.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional semiconductor package as shown in FIG. 5, the groove 10 formed in the cut portion 5 c on the connecting base portion 5 a side of the lead frame 15 is formed so as to cross the width direction of the external lead terminal 5. Therefore, the strength of the cutting portion 5c is reduced, the connecting base portion 5a is bent one or two times, or some external lead terminals 5 are cut only by contacting the connecting base portion 5a with other parts or people. As a result, there is a problem in that it cannot be accurately brazed to a predetermined position.
[0015]
Since the connecting base portion 5a is close to the mounting portion 1a for mounting the semiconductor element 2 and the metallized wiring conductor 3, the connecting base portion 5a is easily deformed or cut to mount the mounting portion 1a and the metalized wiring for mounting the semiconductor element 2. The conductor 3 is damaged or the metallized layer is peeled off, resulting in disconnection or short-circuit. As a result, there is a problem that the electrode of the mounted semiconductor element 2 cannot be accurately connected to the wiring conductor of the external electric circuit. there were.
[0016]
In addition, as in Conventional Example A, a configuration in which a pair of cutout portions formed in a wedge shape and a hole formed between the pair of cutout portions is provided as the cutting portion 5c on the connecting base portion 5a side of the lead frame 15 Then, since the hole has a symmetrical shape in the thickness direction, when a moment that twists the external lead terminal 5 is applied, there is almost no strength against the moment, and thus the torsional deformation easily occurs. As a result, the adjacent external lead terminals 5 are easily short-circuited, and there is a problem that the electrodes of the mounted semiconductor element 2 cannot be accurately connected to the wiring conductor of the external electric circuit.
[0017]
Further, when a pair of notches formed in a wedge shape as in Conventional Example A is formed, the wedge-shaped corners are easily broken by one or two bendings, so that the strength is insufficient. Met.
[0018]
Accordingly, the present invention has been completed in view of the above circumstances, and its purpose is to maintain an appropriate strength such that the cutting portion on the connecting base side of the lead frame is cut by bending three to four times. In order to be able to braze accurately at a predetermined position without bending some external lead terminals just by bending one or two times or contacting another part or person to the connecting base It is in. The connecting base portion is easily deformed or cut, so that the mounting portion and the metallized wiring conductor are not damaged or the metallized layer is peeled off, thereby preventing disconnection or short-circuiting. In other words, it is possible to accurately connect the electrode to the wiring conductor of the external electric circuit.
[0019]
In addition, the strength of the external lead terminals against torsional deformation is improved, short-circuiting caused by contact between adjacent external lead terminals due to torsional deformation can be suppressed, and the electrodes of the semiconductor element can be accurately connected to the wiring conductor of the external electric circuit. Is to make it.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
  The lead frame of the present invention includes a plate-like connecting base, a plurality of plate-like external lead terminals formed so as to extend substantially in parallel with each other from the edge of the connecting base, and tip portions of the plurality of external lead terminals. A tie bar provided in the lead frame, wherein the external lead terminal has a cutting portion provided in the vicinity of the connection base portion of the external lead terminal. The width of the cut portion is wider than the width of the tie bar side, and the cut portion is formed on both sides of the external lead terminal in the width direction without contact between the cut portions. Made of groovedThe shape of the groove in plan view is one of a circle, an ellipse, and an oval.It is characterized by that.
[0021]
  According to the present invention, the external lead terminal is wider on the connecting base side than the cutting part than on the tie bar side than the cutting part, so that the external force at the time of cutting tends to concentrate on the cutting part. It can be cut relatively easily at the cutting portion. In addition, the cut portion is composed of an arc-shaped cutout portion formed on both sides in the width direction of the external lead terminal and a groove formed between the cutout portions in a non-contact manner between the cutout portions. It has moderate strength that can be cut by four times of bending, and some external lead terminals can be cut only by bending one or two times or by contacting other parts or people with the connecting base. There is nothing wrong.Further, since the shape of the groove in plan view is any one of a circle, an ellipse, and an oval, the stress on the groove is dispersed by imparting an appropriate strength to the cut portion. Can be increased.
[0022]
Accordingly, the connecting base portion is easily deformed or cut, so that the mounting portion and the metallized wiring conductor are not damaged, the metallized layer is peeled off, etc., so that the disconnection or the short circuit does not occur. These electrodes can be accurately connected to the wiring conductor of the external electric circuit.
[0023]
In addition, even when a moment that twists the external lead terminal is applied, the cut portion is imparted with an appropriate strength and is not easily deformed, and since it is asymmetric in the thickness direction due to the groove, However, it is easy to be deformed so as to be bent to the side where the groove is formed, a short circuit due to contact between adjacent external lead terminals can be suppressed, and the electrode of the semiconductor element can be accurately connected to the wiring conductor of the external electric circuit. That is, the strength against torsional deformation is improved.
[0024]
The package for housing a semiconductor element of the present invention includes a substantially rectangular insulating base having a mounting portion for mounting a semiconductor element at the center of the upper surface, a plurality of external lead terminals protruding from each side of the insulating base, and the external lead In the package for housing a semiconductor element, comprising a strip-shaped insulating support member that connects terminals for each side, and a substantially L-shaped connecting bracket that connects end portions of adjacent insulating support members. 2. The lead frame according to claim 1, wherein the external lead terminal is brazed to a side portion of the upper surface at a portion closer to the tie bar than the cutting portion.
[0025]
According to the present invention, by using the lead frame of the present invention with the above configuration, a short circuit between adjacent external lead terminals due to deformation of the external lead terminals is suppressed, and the connecting base portion is easily deformed. By being cut, the mounting part and the metallized wiring conductor are not damaged or the metallized layer is peeled off, so that the disconnection or short circuit does not occur, and the electrode of the mounted semiconductor element becomes the wiring conductor of the external electric circuit. As a result, the semiconductor package can be accurately connected, resulting in a highly reliable semiconductor package.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below. FIG. 1 shows an example of an embodiment of a lead frame according to the present invention. FIG. 1 (a) is a partially enlarged plan view of a cut portion on the connecting base side of an external lead terminal, and FIG. It is sectional drawing in CC line. The basic configuration of the semiconductor package of the present invention is the same as that shown in FIGS. 2 to 4, and will be described below with reference to FIGS.
[0027]
In these drawings, 1 is a rectangular insulating substrate, 1a is a mounting portion of a semiconductor element 2, 2 is a semiconductor element, 3 is a metallized wiring conductor, 4 is a bonding wire, 5 is an external lead terminal, 6 is an insulating support member, 7 Is a connecting bracket, 11 is a groove, 12 is a notch, and 15 is a lead frame. 5a is a connecting base, 5b is a tie bar, 5c and 5d are cut portions, and 6a and 6b are metallized metal layers.
[0028]
The lead frame 15 of the present invention includes a plate-like connecting base portion 5a, a plurality of plate-like external lead terminals 5 formed so as to extend substantially parallel to each other from the edge of the connecting base portion 5a, and a plurality of external lead terminals 5. And a tie bar 5b provided at the distal end of the external lead terminal 5, and a cutting portion 5c is provided at a site in the vicinity of the connecting base portion 5a of the external lead terminal 5.
[0029]
The external lead terminal 5 is wider than the cut portion 5c on the connection base 5a side than the cut portion 5c on the tie bar 5b side. The width w2 of the narrow portion on the tie bar 5b side with respect to the width w1 of the wide portion on the connection base portion 5a side of the external lead terminal 5 is preferably w2 = 0.25w1 to 0.8w1, and if it is less than 0.25w1, it is cut. Since the strength of the portion 5c is small, it is easily cut, and when a twisting moment is applied, it is easily deformed and a short circuit between the external lead terminals 5 is likely to occur. And if it exceeds 0.8w1, the strength of the cutting part 5c will increase, and a large force will be required for cutting the cutting part 5c.
[0030]
The cut portion 5 c includes an arc-shaped cutout portion 12 formed on both sides of the external lead terminal 5 in the width direction and a groove 11 formed between the cutout portions 12 in a non-contact manner with both cutout portions 12. The radius of curvature of the arcuate notch 12 is preferably 0.05 to 0.3 mm. If the radius is less than 0.05 mm, the notch 12 is very small, so that it is difficult to form the notch 12 and the cut part 5c is cut. Therefore, a large force is required for cutting the cutting portion 5c. Even when the thickness exceeds 0.3 mm, the notch 12 becomes linear because the radius of curvature of the notch 12 is larger than the width of the cut 5c, and the cutting force is not concentrated on the cut 5c. A large force is required for cutting.
[0031]
The depth of the groove 11 is preferably about 50 to 70% of the thickness of the external lead terminal 5, and if it is less than 50%, the strength of the cutting portion 5c increases, and a large force is required for cutting the cutting portion 5c. If it exceeds 70%, the strength of the cutting portion 5c is reduced, and some external lead terminals 5 are cut only by bending one or two times or when other parts or people come into contact with the connecting base portion 5a. It becomes impossible to braze correctly to the position of.
[0032]
Further, the interval between the groove 11 and the notch portion 12 is preferably about 10 to 50 μm, and if it is less than 10 μm, the strength of the cut portion 5c is reduced, and other parts or people are bent on the connecting base portion 5a once or twice. A part of the external lead terminals 5 are cut only by the contact, and it is impossible to accurately braze at a predetermined position. If it exceeds 50 μm, the strength of the cutting portion 5c increases, and a large force is required for cutting the cutting portion 5c.
[0033]
  Furthermore, the shape of the groove 11 in plan view is circular, elliptical, or oval.Is one ofIn terms of imparting appropriate strength to the cut portion 5cThisThese shapes can disperse the stress applied to the groove 11 and increase the strength of the groove 11 part.
[0034]
The lead frame 15 of the present invention is formed into a predetermined shape by adopting a conventionally well-known metal processing method such as a rolling method or a punching method, for example, an ingot such as an iron-nickel-cobalt alloy. Further, it is preferable to deposit a metal having excellent corrosion resistance such as nickel and gold on the exposed surface and having good wettability with the brazing material to a thickness of 1 to 20 μm by a plating method. Can be effectively prevented.
[0035]
The semiconductor package of the present invention includes a substantially rectangular insulating base 1 having a mounting portion 1a for mounting a semiconductor element 2 at the center of the upper surface, a plurality of external lead terminals 5 protruding from each side of the insulating base 1, and external leads. A strip-shaped insulating support member 6 for connecting the terminals 5 for each side and a substantially L-shaped connecting fitting 7 for connecting the ends of the adjacent insulating support members 6 are provided. The external lead terminal 5 of the lead frame 15 is brazed to the side portion of the upper surface of the insulating base 1 at a portion closer to the tie bar 5b than the cut portion 5c.
[0036]
The semiconductor package of the present invention is composed of an aluminum oxide sintered body and the like, and is led out from the periphery of the mounting portion 1a and the mounting portion 1a formed of a metallized layer or the like for mounting and mounting the semiconductor element 2 on the upper surface. One end of an insulating substrate 1 having a plurality of metallized wiring conductors 3 made of a refractory metal such as tungsten, molybdenum, manganese, etc., and a metallized wiring conductor 3 for connecting each electrode of the semiconductor element 2 to an external electric circuit. It comprises a plurality of external lead terminals 5 made of iron-nickel-cobalt alloy, iron-nickel alloy, or the like attached via a brazing material such as silver brazing so as to protrude outward from the side of the insulating substrate 1. Has been.
[0037]
Then, the semiconductor element 2 is bonded and fixed to the mounting portion 1a via an adhesive such as glass, resin, or brazing material, and each electrode of the semiconductor element 2 is electrically connected to the metallized wiring conductor 3 via the bonding wire 4. Thereafter, a resin sealing material (not shown) is fixed to the upper surface of the insulating substrate 1 so as to seal the semiconductor element 2 and the bonding wire 4 to obtain a semiconductor device as a final product.
[0038]
In the semiconductor package of the present invention, the portion of each external lead terminal 5 that protrudes outward from the side of the insulating base 1 is strip-shaped insulation made of an electrically insulating material such as an aluminum oxide sintered body for each side. Adjacent external lead terminals connected to the support member 6 and maintaining a constant spacing between the adjacent external lead terminals 5 by the insulating support member 6 and preventing large deformation of the external lead terminals 5 due to external force The electrical short circuit between 5 is prevented. Thus, the insulating support member 6 supports each external lead terminal 5 in an electrically independent state, and a probe of an electrical inspection device is brought into contact with each external lead terminal 5 so as to mount the semiconductor element 2 mounted on the insulating base 1. When checking the electrical characteristics, workability of the characteristics check is improved.
[0039]
The strip-shaped insulating support members 6 are connected to each other at end portions adjacent to each other by an L-shaped connecting fitting 7 made of iron-nickel-cobalt alloy, iron-nickel alloy, or the like joined to the end portion. A support frame for supporting the lead terminals 5 is formed, and the connecting metal fittings 7 effectively prevent the external lead terminals 5 from being deformed by an external force.
[0040]
The external lead terminal 5 and the connecting metal fitting 7 are joined to the insulating support member 6 with the metallized metal layers 6a and 6b having shapes corresponding to the shapes of the joints of the connecting metal 7 and the external lead terminal 5, respectively. 6 is formed on the metallized metal layers 6a and 6b by aligning the brazing material such as silver brazing, the external lead terminal 5 and the connecting metal fitting 7 at a predetermined position in a predetermined order. It is carried out by placing them, passing them through a heating device, and brazing the brazing material by heating and melting.
[0041]
Further, the semiconductor package of the present invention uses the lead frame 15 of FIG. 4, and the lead frame 15 includes a connection base portion 5 a to which one end of each external lead terminal 5 is connected and the other end of each external lead terminal 5. Are connected to a tie bar 5b. A cutting portion 5 c is formed on one end side of each external lead terminal 5. Then, the tie bar 5 b side slightly from the groove 11 of the external lead terminal 5 is brazed to a metallized layer or the like formed on the side of the upper surface of the insulating base 1.
[0042]
Further, as shown in FIG. 1B, the connection base 5a is inclined so as to gradually move away from the upper surface of the insulating base 1 from the brazed portion with the insulating base 1 toward the center of the insulating base 1. Thus, when the connection base 5a is bent and cut at the cutting portion 5c, the connection base 5a is prevented from coming into contact with the mounting portion 1a on which the semiconductor element 2 is mounted or the metallized wiring conductor 3.
[0043]
The lead frame 15 is provided in the semiconductor package as follows. First, as shown in FIG. 4, a lead frame 15 with a connecting base 5a and a tie bar 5b attached to each side of the upper or lower surface of a rectangular insulating base 1 is connected to one end side near the connecting base 5a. Bonded together. Further, the other end side of the lead frame 15 near the tie bar 5 b is brazed so as to be supported by the insulating support member 6.
[0044]
Next, the cutting portion 5d between the tie bar 5b and the insulating support member 6 is bent and cut, and the cutting portion 5c between the connecting base portion 5a and the brazing portion with respect to the insulating substrate 1 is bent and cut. 2 semiconductor package. The cutting portion 5d is formed by forming a groove transverse to the width direction on the upper surface or the lower surface of the plate-like external lead terminal 5, a non-contact groove or the like at both ends in the width direction, and can be cut by bending several times. Is.
[0045]
In addition, a plurality of metallized wiring conductors 3 are deposited on the insulating substrate 1 from the periphery of the mounting portion 1a to the outer peripheral edge, and each electrode of the semiconductor element 2 is formed at the peripheral portion of the mounting portion 1a of the metalized wiring conductor 3. Are electrically connected through the bonding wire 4.
[0046]
The metallized wiring conductor 3 is made of, for example, a high melting point metal such as tungsten, molybdenum, or manganese. The metal paste obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent or solvent to the high melting point metal powder such as tungsten is used as the insulating substrate 1. The ceramic green sheet is applied in advance from the periphery of the mounting portion 1a of the insulating substrate 1 to the outer peripheral edge by printing and applying the ceramic green sheet in a predetermined pattern by a conventionally known screen printing method.
[0047]
The metallized wiring conductor 3 is preferably coated with a metal having excellent corrosion resistance such as nickel and gold and good wettability with the brazing material to a thickness of 1 to 20 μm by plating. In this case, the connection between the metallized wiring conductor 3 and the bonding wire 4 and the attachment of the external lead terminal 5 to the metallized wiring conductor 3 can be strengthened.
[0048]
The external lead terminal 5 attached to the metallized layer formed on the side of the upper surface of the insulating substrate 1 and connected to the metallized wiring conductor 3 via a brazing material such as silver brazing is an iron-nickel-cobalt alloy. Each electrode of the semiconductor element 2 is electrically connected to the external electric circuit via the metallized wiring conductor 3 and the external lead terminal 5 by connecting the external lead terminal 5 to the external electric circuit. Will be connected.
[0049]
The strip-shaped insulating support member 6 to which the external lead terminal 5 is connected is made of an electrically insulating material such as an aluminum oxide sintered body, and is formed on a ceramic green sheet obtained by adopting a conventionally known doctor blade method or the like. Appropriate punching or cutting is performed to obtain a predetermined shape, which is then fired at a high temperature.
[0050]
The insulating support member 6 has a plurality of metallized metal layers 6a and 6b formed on the surface thereof. The metallized metal layers 6a and 6b are formed by printing a metal paste made of a refractory metal powder such as tungsten or molybdenum on a ceramic green sheet as an insulating support member 6 in a predetermined pattern in advance by a well-known screen printing method. Is done. Accordingly, a metallized metal layer 6b having a shape corresponding to the shape of the joint portion of the external lead terminal 5 is formed on the surface of the insulating support member 6 so as to be insulated from each other, and the external lead terminal is formed on the metallized metal layer 6b. 5 is brazed.
[0051]
In addition, a substantially L-shaped connecting bracket 7 is joined to both ends of each insulating support member 6, and adjacent insulating support members 6 are connected to each other by the connecting bracket 7, so that the insulating support member 6 and the connecting bracket 7 are connected. A support frame for supporting the external lead terminal 5 constituted by the above is formed, and thereby deformation of the external lead terminal 5 due to application of external force is further effectively prevented.
[0052]
A metallized metal layer 6a having a shape corresponding to the shape of the joint of the connecting metal 7 is deposited on both surfaces of the insulating support member 6, and the connecting metal 7 is brazed to the metallized metal layer 6a. It is attached.
[0053]
The external lead terminals 5 are joined to the insulating support member 6 by connecting one end of each external lead terminal 5 protruding from the side of the insulating base 1 to the metallized metal layer 6b of the insulating support member 6 via a brazing material such as silver solder. This is done by brazing and fixing.
[0054]
The connection fitting 7 is made of, for example, a metal material such as iron-nickel-cobalt alloy or iron-nickel alloy, and the connection fitting 7 is joined to the insulating support member 6 at both ends of each connection support 7. This is done by brazing and fixing to the end metallized metal layer 6a via a brazing material such as silver brazing. Moreover, the connection metal fitting 7 is formed in a predetermined shape by adopting a conventionally well-known metal processing method such as a rolling method or a punching method for an ingot such as an iron-nickel-cobalt alloy.
[0055]
Thus, according to the semiconductor package of the present invention, the external force at the time of cutting the external lead terminal 5 is likely to concentrate on the cutting portion 5c, and can be reliably and relatively easily cut by the cutting portion 5c. In addition, the cutting portion 5c retains an appropriate strength so that it can be cut by 3 to 4 times of bending, and only a part of the bending portion 1 or 2 is brought into contact with other parts or people by bending or connecting base portion 5a. The external lead terminal 5 is not cut off. Accordingly, the connecting base 5a is easily deformed or cut, so that the mounting portion 1a and the metallized wiring conductor 3 are not damaged and the metallized layer is peeled off, so that the disconnection or the short circuit does not occur. The electrode of the semiconductor element 2 is to be accurately connected to the wiring conductor of the external electric circuit.
[0056]
Further, even when a moment that twists the external lead terminal 5 is applied, the cut portion 5c is imparted with an appropriate strength and hardly deformed, and the groove 11 is asymmetric in the thickness direction, so that the twist It becomes easier to be deformed so as to be bent to the surface side where the groove 11 is formed than to deform, and a short circuit due to contact between the adjacent external lead terminals 5 can be suppressed.
[0057]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
[0058]
【The invention's effect】
  In the present invention, the width of the external lead terminal on the connecting base side is wider than the width on the tie bar side from the cut portion, and the cut portions are arc-shaped notches formed on both sides in the width direction of the external lead terminal. And a groove formed in a non-contact manner on both notches between the notch and the notch.The shape of the groove in plan view is one of a circle, an ellipse, and an oval.As a result, the external force at the time of cutting the external lead terminal is easily concentrated on the cutting part, and can be cut relatively easily at the cutting part. In addition, the cutting section retains an appropriate strength such that it can be cut by 3 to 4 times of bending, and some external parts or people only touch the connected base or 1 or 2 times of bending. The lead terminal is not cut off.Further, since the shape of the groove in plan view is any one of a circle, an ellipse, and an oval, the stress on the groove is dispersed by imparting an appropriate strength to the cut portion. Can be increased.Therefore, the connecting base portion is easily deformed or cut to contact the mounting portion or the metallized wiring conductor, and the disconnection or the short circuit may occur due to scratching or peeling of the metallized layer. The problem that the electrode of the mounted semiconductor element cannot be accurately connected to the wiring conductor of the external electric circuit can be solved.
[0059]
In addition, even if a moment that twists the external lead terminal is applied, the cut portion is given an appropriate strength and is difficult to deform, and since it is asymmetric in the thickness direction due to the groove, it is more torsionally deformed. Also, it is easy to be deformed so as to be bent toward the surface where the groove is formed, and a short circuit due to contact between adjacent external lead terminals can be suppressed. That is, the strength against torsional deformation is improved.
[0060]
  The package for housing a semiconductor element of the present invention includes a substantially rectangular insulating base having a mounting portion for mounting a semiconductor element at the center of the upper surface, and a plurality of externals protruding from each side of the insulating base.DepartmentA lead terminal, a strip-shaped insulating support member that connects the external lead terminals for each side, and a substantially L-shaped connecting bracket that connects the ends of the adjacent insulating support members. The external lead terminal of the lead frame of the invention is brazed to the side of the upper surface at a portion on the tie bar side from the cut portion, so that short-circuiting between adjacent external lead terminals due to deformation of the external lead terminal is suppressed. In addition, the connecting base part is easily deformed or cut, so that the mounting part or the metallized wiring conductor may be damaged or the metallized layer may be peeled off, resulting in disconnection or short circuit. This eliminates the possibility that the electrode of the semiconductor element to be connected cannot be accurately connected to the wiring conductor of the external electric circuit, resulting in a highly reliable semiconductor package.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a partially enlarged plan view showing a cut portion in the vicinity of a connecting base of a lead frame of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
FIG. 2 is a plan view of a semiconductor package of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is a plan view of the lead frame of the present invention.
FIG. 5A is a partially enlarged plan view showing a cut portion in the vicinity of a coupling base of a conventional lead frame, and FIG. 5B is a sectional view taken along line BB in FIG.
[Explanation of symbols]
1: Insulating substrate
1a: Mount part
2: Semiconductor element
5: External lead terminal
5a: Connecting base
5b: Tie bar
5c, 5d: cutting part
6: Insulation support member
7: Connecting bracket

Claims

A plate-like connection base, a plurality of plate-like external lead terminals formed so as to extend substantially parallel to each other from the edge of the connection base, and a tie bar provided at the tip of the plurality of external lead terminals A lead frame in which a cutting portion is provided in the vicinity of the connection base portion of the external lead terminal, wherein the external lead terminal is wider on the connection base portion side than the cutting portion on the tie bar side than the cutting portion. It has become larger than, the cutting portion is Ri consists and the external lead width direction on both sides formed arcuate notch and cutout portion are formed in a non-contact manner both notch between the grooves of the terminal , the lead frame shape in plan view of the groove is characterized circular, either der Rukoto of elliptical and oblong.

A substantially rectangular insulating base having a mounting portion for mounting a semiconductor element at the center of the upper surface, a plurality of external lead terminals protruding from each side of the insulating base, and a belt-like shape connecting the external lead terminals for each side 2. The package for housing a semiconductor element, comprising: an insulating support member; and a substantially L-shaped connecting bracket that connects end portions of adjacent insulating support members, wherein the external lead terminal is the external of the lead frame according to claim 1. A package for housing a semiconductor element, wherein a lead terminal is brazed to a side portion of the upper surface at a portion closer to the tie bar than the cut portion.